Fachbegriffe in der Physik

Das Prinzip der Relativität wird in der klassischen Mechanik schon sehr lange benutzt, vor allem von Galilei Galileo und Christiaan Huygens, die damit im 17.Jahrhundert die Kollisionsregeln etwa von Billardkugeln berechneten. Die Formulierung gemäss Galilei besagt, dass die Gesetze der Mechanik unabhängig vom Bewegungszustand des Bezugskörpers sind. Man muss nur die Geschwindigkeit des bewegten Systems zur Geschwindigkeit des bewegten Objekts hinzuaddieren.

Im 19. Jahrhundert stellte sich heraus, dass das Relativitätsprinzip für die Maxwell‘schen Gleichungen, also für Aussagen im Bereich der Elektrodynamik und des Magnetismus, nicht gilt. Elektromagnetische Wellen breiten sich mit einer Geschwindigkeit aus, die immer denselben Wert hat, egal, aus welchem System heraus man sie zu bestimmen versucht. Die einfache Addition der Geschwindigkeiten gemäss Galilei ist also nicht mehr möglich. Einsteins Relativitätstheorie vereint das Relativitätsprinzip aus der klassischen Mechanik mit den Maxwell‘schen Gleichungen.

Die Spezielle Relativitätstheorie ist Einsteins berühmteste Theorie, die er 1905 formulierte. Sie besagt, dass die Wahrnehmung von Raum und Zeit nicht überall gleich ist, sondern abhängig vom Standpunkt des Beobachters variiert. Zwei Annahmen sind dabei essenziell:

• Der absolute Raum wird durch einen von den Bewegungen des Bezugskörpers abhängigen Raum ersetzt, die absolute Zeit durch eine Zeit, die relativ zur Bewegung ist. Die Naturgesetze sind dabei unabhängig vom Bewegungszustand des Bezugskörpers (Relativitätsprinzip).
• Die Lichtgeschwindigkeit hat hingegen immer denselben Wert, unabhängig vom Bezugssystem.

Die Resultierende oder resultierende Kraft ist die netto Kraft von einer oder mehr wirkenden Kräften. Man erhält sie durch Vektoraddition.